بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – ظل العلماء على مدار الخمسة عشر عاما الماضية يبحثون عن دليل على نوع من النجوم تم افتراضه فقط ولكن لم يتم ملاحظته أبدا ، وهو نوع لا يعمل عن طريق اندماج ذرات مثل الشمس والنجوم العادية الأخرى ولكن بواسطة مادة غامضة تسمى المادة المظلمة.
بفضل قدرة تلسكوب جيمس ويب الفضائي على النظر إلى فجر الكون ، تم تحديد المرشحين الجيدين ليكونوا “نجومًا مظلمة”.
تم تحديد الأجسام الثلاثة التي رصدها ويب ، والتي تم إطلاقها في عام 2021 وبدأت في جمع البيانات العام الماضي ، في البداية في ديسمبر الماضي على أنها بعض أقدم المجرات المعروفة في الكون ، ولكن وفقًا للباحثين ، قد تكون في الواقع نجومًا داكنة عملاقة.
ستكون المادة المظلمة ، وهي مادة غير مرئية يُعرف وجودها أساسًا بناءً على تأثيرات جاذبيتها على نطاق المجرة ، مكونًا صغيرًا ولكنه حاسم في النجوم المظلمة. توصف هذه النجوم بأنها مكونة بالكامل تقريبًا من الهيدروجين والهيليوم – وهما العنصران الموجودان خلال طفولة الكون – مع 0.1٪ من كتلتهما على شكل مادة مظلمة. لكن المادة المظلمة التي تقضي على نفسها بنفسها ستكون محركها.
المادة المظلمة غير مرئية بالنسبة لنا – فهي لا تنتج الضوء أو تتفاعل معه بشكل مباشر – ولكن يُعتقد أنها تمثل حوالي 85٪ من مادة الكون ، بينما تشتمل نسبة 15٪ المتبقية على مادة عادية مثل النجوم والكواكب والغاز والغبار والأشياء الأرضية مثل البيتزا والناس.
ستكون النجوم المظلمة قادرة على تحقيق كتلة أكبر بمليون مرة على الأقل من الشمس وإضاءة أكبر بمليار مرة على الأقل ، وقطرها يقارب عشرة أضعاف المسافة بين الأرض والشمس.
قالت كاثرين فريز ، عالمة الفيزياء الفلكية النظرية بجامعة تكساس في أوستن وكبيرة مؤلفي البحث المنشور في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences: “إنها وحوش كبيرة منتفخة”.
وأضاف فريز “إنها مصنوعة من مادة ذرية وتدعمها القليل من المادة المظلمة الموجودة بداخلها”.
على عكس النجوم العادية ، سيكونون قادرين على اكتساب كتلة من خلال تجميع الغاز المتساقط فيها في الفضاء.
قال عالم الفيزياء الفلكية بجامعة كولجيت والمؤلف الرئيسي للدراسة كوزمين إيلي: “يمكنهم الاستمرار في تجميع الغازات المحيطة إلى أجل غير مسمى تقريبًا ، للوصول إلى حالة فائقة الضخامة”.
لن تكون ساخنة مثل الجيل الأول من النجوم العادية في الكون. كان الاندماج النووي الذي يحدث في قلب تلك النجوم هو الذي ولّد عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم.
تعود الكائنات الثلاثة التي تم ربطها كنجوم مظلمة محتملة إلى وقت مبكر من تاريخ الكون – واحد من 330 مليون سنة بعد حدث Big Bang الذي جعل الكون ينطلق قبل 13.8 مليار سنة ، والأشياء الأخرى تعود إلى 370 مليون سنة و 400 مليون سنة بعد Big Big. انفجار.
استنادًا إلى بيانات Webb ، يمكن أن تكون هذه الأجسام إما مجرات مبكرة أو نجوم مظلمة ، كما قال فريز.
وأضاف فريز “أحد النجوم المظلمة فائقة الكتلة يكون ساطعًا مثل مجرة بأكملها ، لذلك يمكن أن يكون واحدًا أو الآخر”.
في حين لا توجد بيانات كافية لإصدار حكم نهائي بشأن هؤلاء الثلاثة ، قال فريز ، قد يكون ويب قادرًا على الحصول على بيانات أكمل عن أشياء بدائية أخرى مماثلة يمكن أن توفر دليلًا على وجود نجم مظلم.
قد تكون الظروف في الكون المبكر مواتية لتكوين النجوم المظلمة ، مع كثافة عالية من المادة المظلمة في مواقع تشكيل النجوم من سحب الهيدروجين والهيليوم. مثل هذه الظروف غير مرجحة للغاية اليوم.
اقترح فريز واثنان من زملائه لأول مرة وجود النجوم المظلمة في عام 2008 ، مستندين الاسم إلى أغنية “النجم المظلم” في الستينيات من القرن الماضي.
قال فريز: “سيكون من المثير حقًا العثور على نوع جديد من النجوم بنوع جديد من مصادر الحرارة”. “قد يؤدي ذلك إلى اكتشاف أول جسيمات المادة المظلمة. وبعد ذلك يمكنك التعرف على خصائص جسيمات المادة المظلمة من خلال دراسة مجموعة متنوعة من النجوم المظلمة ذات الكتل المختلفة.”
(من إعداد ويل دنهام ، تحرير روزالبا أوبراين)